Hohlbohrwerkzeug

Abstract

 Das Hohlbohrwerkzeug (1) weist ein rohrförmiges Tragteil (2), ein Schneidteil (3) und einen Zwischenring (4) auf. Der das Schneidteil (3) tragende Zwischenring (4) ist für den allfälligen Austausch mit Lot (8) am Tragteil (2) lösbar befestigt. Am Zwischenring (4) und am Tragteil (2) sind ringförmige, sich axial überlappende Ansätze (11, 12) vor­gesehen, zwischen deren Flächen sich das Lot (8) befindet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Hohlbohrwerkzeug mit einem rohr­förmigen Trägerteil, einem bohrrichtungsseitig angeordneten Schneidteil, sowie zwischen Schneidteil und Trägerteil vor­gesehenem, das Schneidteil tragendem Zwischenring, wobei der Zwischenring durch Verlötung einander zugewandter Flächen mit dem Trägerteil verbunden ist.

[0002] Zum Bohren in harten Untergründen, wie beispielsweise Beton, kommen Hohlbohrwerkzeuge mit diamantbestückten Schneidteilen zum Einsatz, wenn es darum geht, massgenaue Bohrlöcher lärm­arm und erschütterungsfrei in allenfalls von Armierungseisen durchsetztem Untergrund zu erstellen.

[0003] Herkömmliche Hohlbohrwerkzeuge weisen ring- oder segmentför­mige Schneidteile auf, die mit einem Trägerrohr durch Versin­terung, als ausreichend haltbare Methode, verbunden sind. Er­langt das Schneidteil verschleissbedingt sein Lebensende, so ist aufgrund der unlösbaren Sinterverbindung das mit hohen Kosten erstandene Werkzeug als Ganzes auszuscheiden.

[0004] Es besteht demnach mit dem Ziele der Kostensenkung das Bedürf­nis, verschlissene Schneidteile von einem Trägerteil lösen und durch neue ersetzen zu können. Hierzu ist aus der CH-PS 603 329 ein Hohlbohrwerkzeug bekannt, das ein mittels eines Zwischenringes mit einem rohrförmigen Trägerteil verbundenes Schneidteil aufweist. Der Zwischenring ist mit dem Trägerteil verlötet und kann zusammen mit dem Schneidteil nach Beseiti­gung der Verlötung abgenommen und durch einen anderen auf zu­lötenden Zwischenring mit neuem Schneidteil ersetzt werden.

[0005] Obwohl es sich dank der Verlötung um eine leicht lösbare Ver­bindung handelt, erfordert der Austausch des mit dem Schneid­teil versehenen Zwischenringes beträchtlichen apparativen Auf­wand und entsprechende Fachkenntnisse, um eine funktionstüch­tige Verbindung und den erforderlichen Rundlauf des Werkzeugs zu erzielen.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hohlbohrwerk­zeug zu schaffen, das sich ohne besonderen apparativen Auf­wand und ohne spezielle Fachkenntnisse mit neuen Schneidtei­len bestücken lässt, unter Gewährleistung der Funktionstüch­tigkeit des Werkzeugs.

[0007] Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zur Verbindung von Trägerteil und Zwischenring die Stirnseiten der beiden Teile derartige ringförmige Ansätze aufweisen, dass der Ansatz des einen Teiles den Ansatz des anderen Teiles um eine bestimmte Länge axial überlappt.

[0008] Durch die axiale Ueberlappung der ringförmigen Ansätze wird eine konzentrische Ausrichtung von Trägerteil und Zwischen­ring gewährleistet, indem die Ansätze teleskopisch ineinan­dergreifen. Die entlang der Ansätze verlaufenden, einander zugewandten Flächen von Trägerteil und Zwischenring gewähr­leisten zusammen mit stirnseitigen, einander zugewandten Flächen der beiden Teile eine grossflächige Lötverbindung, wodurch hohe Haltewerte erzielt werden.

[0009] Die Verlötung erfolgt, indem Trägerteil und Zwischenring mit Schneidteil zusammengesteckt werden, so dass die Ansätze teleskopisch ineinandergreifen. Der die Ansätze tragende Bereich von Trägerteil und Zwischenring wird dann beispiels­weise mittels eines Ringbrenners auf Löttemperatur erwärmt. An die Stossstelle zwischen dem freien Ende des radial aus­senseitigen Ansatzes und dem den innenseitigen Ansatz tra­genden Teil wird von aussen ein Lötstab angesetzt und in Umfangsrichtung der Stossstelle nachgeführt. Das abschmel­zende Lot zieht sich unter Kapillarwirkung zwischen die einander zugewandten und überdeckenden Flächen der Teile ein. Die zu verlötenden Flächen werden vorzugsweise vor dem Zusammenstecken der Teile mit einem Flussmittel versehen. Eine zwischen dem Schneidteil und dem Zwischenring vorhan­dene Sinterverbindung wird durch den Lötvorgang nicht be­einträchtigt.

[0010] Die Ansätze weisen mit Vorteil eine dem 1,5- bis 4-fachen der Wandstärke des Trägerteiles entsprechende Länge auf. Dadurch wird eine verkippungsfreie achsparallele Ausrichtung von Trägerteil und Zwischenring erreicht.

[0011] Zweckmässig weist der radial innenseitige Ansatz des einen Teiles eine grössere Länge als der radial aussenseitige An­satz des anderen Teiles auf. Durch die grössere Länge des in­nenseitigen Ansatzes wird erreicht, dass beim teleskopischen Ineinanderschieben der Ansätze der innenseitige Ansatz an ei­ner Stirnfläche des den kürzeren Ansatz tragenden Teiles auf­läuft und zwischen dem kürzeren Ansatz und einer diesem zu­gewandten Stirnfläche an dem den längeren Ansatz tragenden Teil ein axialer Abstand zur Aufnahme von Lot entsteht. Die aufeinander aufgelaufenen, beispielsweise kreisringförmigen Stirnflächen des längeren Ansatzes und des einen Teiles üben so beim Lötvorgang Dichtwirkung aus, so dass ein freier Zu­tritt von Lot zur Innenseite von Trägerteil und Zwischenring unterbunden wird. Um allenfalls ein Austreten des Flussmit­tels zu ermöglichen, kann wenigstens eine der aufeinandertref­fenden Stirnflächen mit einer dafür geeignete Durchtritts­öffnungen schaffenden Rändelung versehen sein. Eine geeigne­te Dimensionierung des besagten Abstandes zwischen den ein­ander zugewandten Stirnflächen des kürzeren Ansatzes und dem einen Teil wird bevorzugt erreicht, wenn die Länge des län­geren Ansatzes dem 1,02- bis 1,1-fachen der Länge des kürze­ren Ansatzes entspricht.

[0012] Vorzugsweise besteht zwischen den einander radial zugewand­ten Mantelflächen der Ansätze ein dem 0,02- bis 0,15-fachen der Wandstärke des Trägerteiles entsprechender radialer Ab­stand. Dieser radiale Abstand erlaubt einerseits ein leicht­gängiges Ineinanderstecken der Ansätze und stellt anderer­seits ein ausreichendes gegenseitiges konzentrisches Führen der Ansätze sicher. Der radiale Abstand liegt in Form eines zwischen den einander zugewandten Mantelflächen der Ansätze umlaufenden Ringspaltes vor. Der Ringspalt begünstigt die gleichmässige Verteilung des Lotes zwischen den Ansätzen.

[0013] Die Ansätze weisen bevorzugt eine gleiche Wandstärke auf. Dadurch wird eine gleichmässige Erwärmung der Ansätze für den Lötvorgang gewährleistet, was eine gleichmässige Verbindung des Lotes mit den zu verlötenden Flächen von Trägerteil und Zwischenring zur Folge hat.

[0014] Mit Vorteil sind die Uebergänge von den einander zugewandten Stirnflächen der Ansätze und des dem jeweiligen Ansatz ge­genüberliegenden Teiles zu den freiliegenden Mantelflächen der Ansätze und des jeweils gegenüberliegenden Teiles ge­brochen. Dadurch entstehen Taschen zur Aufnahme von allfäl­ligen, aus der Verbindungsstelle zwischen dem Trägerteil und dem Zwischenring nach innen oder aussen beim Lötvorgang austretenden Lotes. Die Mantelflächen von Trägerteil und Zwischenring werden so nicht von allenfalls beim Bohrvorgang hinderlichen Lot-Teilen überragt. Die aussenseitig Tasche erleichtert zudem den Lötvorgang, indem sie die Führung ei­nes Lötstabes übernehmen kann.

[0015] Der radial innenseitige Ansatz ist zweckmässig am Trägerteil und der aussenseitige Ansatz am Zwischenring angeordnet. Der gegenüber dem innenseitigen Ansatz höherem Verschleiss aus­gesetzte aussenseitige Ansatz wird so bei verschlissenem Schneidteil jeweils zusammen mit diesem und dem Zwischenring ausgetauscht, dh miterneuert. Die für gute Führung des Hohl­bohrwerkzeugs im Bohrloch massgebliche, kontinuierlich zylindrische Aussenkontur des hinter dem Schneidteil lie­genden Abschnittes des Werkzeugs bleibt so auch in dem durch den aussenseitigen Ansatz gebildeten Bereich zwischen Trägerteil und Zwischenring erhalten.

[0016] Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel wiedergibt, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Hohlbohrwerkzeug, teilweise im Längs­schnitt;

Fig. 2 einen Teil des in Fig. 1 geschnittenen Be­reiches des Hohlbohrwerkzeugs, in vergrösserter Darstellung.

[0017] Das in Fig. 1 gesamthaft dargestellte Hohlbohrwerkzeug 1 be­steht aus einem rohrförmigen Trägerteil 2, einem Schneidteil 3 und einem Zwischenring 4. Das durch Sinterung hergestell­te, Diamantkörner 5 beinhaltende Schneidteil 3 ist ringför­mig ausgebildet und durch Schlitze 6 in Umfangsrichtung in Segmente unterteilt. Durch Versinterung ist das Schneidteil 3 mit dem Zwischenring 4 fest verbunden. Ein konzentrischer Ring 7 am Zwischenring 4 greift in eine korrespondierende Ausnehmung des Schneidteiles 3 ein und stabilisiert so die gegenseitige konzentrische Ausrichtung. Der Verbindung des Zwischenringes 4 mit dem Trägerteil 2 dient ein Lot 8. Das Trägerteil 2 wird nach hinten von einem dem Einspannen in ein Antriebsgerät dienenden Anschlussstutzen 9 überragt.

[0018] Zur konzentrischen Ausrichtung von Trägerteil 2 und Zwi­schenring 4 weisen diese sich gegenseitig axial überlappende Ansätze 11 bzw 12 auf. Der am Trägerteil 2 vorgesehene An­satz 11 erstreckt sich innenseitig zum anderen Ansatz 12 und weist eine grössere Länge L als der andere Ansatz 12 mit der Länge l auf. Die Längen L, l entsprechen dem 1,5- bis 4-fa­chen der Wandstärke W des Trägerteiles 2. Zwischen den ein­ander radial zugewandten Mantelflächen der Ansätze 11, 12 besteht ein radialer Abstand a in Form eines Ringspaltes. Entlang des hier aus Verdeutlichungsgründen vergrössert dargestellten radialen Abstandes a, der in Wirklichkeit dem 0,02- bis 0,15-fachen der Wandstärke W entspricht, und ent­lang der einander zugewandten und zueinander in geringfü­gigem axialem Abstand stehenden Stirnflächen 12a, 2a des kürzeren Ansatzes 12 und des Trägerteiles 2 erstreckt sich das Lot 8. Der längere Ansatz 11 steht mit seiner freien Stirnfläche 11a an einer Stirnfläche 4a des Zwischenringes 4 auf und unterbindet ein freies Eintreten von durch Kapil­larwirkung von der Aussenseite her eingebrachten Lotes 8 zur Innenseite des Trägerteiles 2 und des Zwischenringes 4 hin.

[0019] Zur Aufnahme allenfalls austretenden Lotes 8 sind im Bereich der Stossstellen zwischen den Stirnflächen 11a, 12a der An­sätzen 11, 12 und den Stirnflächen 4a, 2a der Teile 4, 2 an den freiliegenden inneren und äusseren Mantelflächen 13, 14 Taschen 15, 16 vorgesehen. Die Taschen 15, 16 sind durch ge­brochene Uebergänge zwischen den Stirnflächen 2a/12a, 4a/11a und den Mantelflächen 13, 14 gebildet.

[0020] Zum Austausch des allenfalls verschlissenen Schneidteiles 3 mit dem diesen tragenden Zwischenring 4 kann das Lot 8 auf einfache Weise thermisch beseitigt und nach Aufsetzen eines neuen Schneidteiles 3 mit Zwischenring 4 erneuert werden.

Ansprüche

1. Hohlbohrwerkzeug (1) mit einem rohrförmigen Trägerteil (2), einem bohrrichtungsseitig angeordneten Schneidteil (3), sowie zwischen Schneidteil (3) und Trägerteil (2) vorgesehenem, das Schneidteil (3) tragendem Zwischen­ring (4), wobei der Zwischenring (4) durch Verlötung einander zugewandter Flächen mit dem Trägerteil (2) verbunden ist, dadurch gekennzeich­net, dass zur Verbindung von Trägerteil (2) und Zwi­schenring (4) die Stirnseiten der beiden Teile derar­tige ringförmige Ansätze (11, 12) aufweisen, dass der Ansatz (11) des einen Teiles (2) den Ansatz (12) des anderen Teiles (4) um eine bestimmte Länge axial über­lappt.

2. Hohlbohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, dass die Ansätze (11, 12) eine dem 1,5- bis 4-fachen der Wandstärke (W) des Trägerteiles (2) ent­sprechende Länge (l, L) aufweisen.

3. Hohlbohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­kennzeichnet, dass der radial innenseitige Ansatz (11) des einen Teiles (2) eine grössere Länge (L) als der radial aussenseitige Ansatz (12) des anderen Teiles (4) aufweist.

4. Hohlbohrwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­net, dass die Länge (L) des längeren Ansatzes (11) dem 1,02- bis 1,1-fachen der Länge (l) des kürzeren Ansat­zes (12) entspricht.

5. Hohlbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­durch gekennzeichnet, dass zwischen den einander radial zugewandten Mantelflächen der Ansätze (11, 12) ein dem 0,02- bis 0,15-fachen der Wandstärke (W) des Träger­teiles (2) entsprechender radialer Abstand (a) besteht.

6. Hohlbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­durch gekennzeichnet, dass die Ansätze (11, 12) eine gleiche Wandstärke aufweisen.

7. Hohlbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­durch gekennzeichnet, dass die Uebergänge von den ein­ander zugewandten Stirnflächen (11a, 12a, 4a, 2a) der Ansätze (11, 12) und des dem jeweiligen Ansatz (11, 12) gegenüberliegenden Teiles (4, 2) zu den freiliegenden Mantelflächen (13, 14) der Ansätze (11, 12) und des jeweils gegenüberliegenden Teiles (4, 2) gebrochen sind.

8. Hohlbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­durch gekennzeichnet, dass der radial innenseitige An­satz (11) am Trägerteil (2) und der aussenseitige An­satz (12) am Zwischenring (4) angeordnet ist.

Zeichnung